Recubrimientos sostenibles de polilactida a base de agua habilitados por plastificación con disolventes eutécticos...

Área de la Ciencia:

• Ciencia de Materiales; Química de Polímeros; Recubrimientos Sostenibles

Sus antecedentes:

• La polilactida (PLA) es un polímero biodegradable con potencial para recubrimientos.; Las altas temperaturas de formación de películas limitan la aplicación de PLA en sistemas a base de agua.; El desarrollo de recubrimientos de PLA sostenibles y a baja temperatura es crucial para la eficiencia energética.

Objetivo del estudio:

• Crear partículas de polilactida (PLA) dispersables en agua para la formación de películas a baja temperatura.; Investigar el efecto del tamaño de partícula y los plastificantes en la temperatura de formación de películas.; Explorar la integración de rellenos de origen biológico en recubrimientos de PLA.

Principales métodos:

• Fabricación de partículas de PLA dispersables en agua mediante dispersión mecánica y sonicación.; Reducción del tamaño de partícula de ~2,2 µm a ~140 nm.; Evaluación de plastificantes convencionales y de base biológica, incluidos disolventes eutécticos profundos hidrofóbicos (HDES).; Evaluación de la compatibilidad del plastificante utilizando parámetros de solubilidad de Hansen y supresión de la temperatura de transición vítrea.; Incorporación de fibras de celulosa de tamaño micrométrico en formulaciones de PLA.

Principales resultados:

• Se lograron dispersiones estables de PLA con una MFFT significativamente reducida (de 128 °C a 80 °C).; La combinación de partículas de PLA submicrónicas y plastificantes permitió la formación de películas a temperaturas tan bajas como 48 °C.; Incorporación exitosa de fibras de celulosa de residuos agrícolas en recubrimientos de PLA a base de agua.; Primer informe de disolventes eutécticos profundos insolubles en agua como plastificantes para recubrimientos de PLA a partir de dispersiones acuosas.

Conclusiones:

• Se desarrolló un método para producir partículas de PLA dispersables en agua adecuadas para la formación de películas a baja temperatura.; Se demostró el potencial de tecnologías de recubrimiento energéticamente eficientes utilizando dispersiones de PLA y plastificantes a medida.; Se estableció una base para materiales de recubrimiento a base de PLA sostenibles, con bajo contenido de COV y baja temperatura de formación de películas.; Se mostró la viabilidad del uso de rellenos de origen biológico en formulaciones de PLA a base de agua.